Część konstrukcji

Każda część konstrukcji, maszyny lub innego dowolnego obiektu jest ciałem trójwymiarowym bez względu na to jak małe są jej wymiary. Tym niemniej, nie często stosuje się trójwymiarową teorię sprężystości do obliczania naprężeń w takim ciele. Powód tego jest prosty. Dowolny element konstrukcji służy określonemu celowi, najczęściej przenosi siłę z punktu do punktu. Kable, wały i słupy są typowymi przykładami elementów przejmujących siłę lub moment na jednym ze swych końców i przekazujących ją na drugi koniec, podczas gdy belki i łuki zazwyczaj przekazują obciążenia na podpory (program uprawnienia budowlane na komputer).

Analizując stan naprężeń w takich elementach nie rozpatruje się ich jako trójwymiarowe, lecz raczej jako linie o pewnej grubości, tj. jako swego rodzaju „linie fizyczne” w odróżnieniu od matematycznego znaczenia tego słowa. Chcąc opisać stan naprężeń w takim elemencie przede wszystkim określa się jego przekrój, a następnie oblicza wypadkową naprężeń w nim działających (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Zamiast opisywać tę wypadkową przez jej wartość, kierunek i położenie w przestrzeni podaje się zazwyczaj jej trzy składowe i momenty względem trzech osi. Wielkości te znane zwykle jako siła normalna, dwie (poprzeczne) siły ścinające, dwa momenty zginające i moment skręcający, nazywa się „wypadkowymi naprężeń” w przekroju (uprawnienia budowlane).

Nie wszystkie elementy konstrukcyjne można opisać w powyższy sposób. Na drugą liczną grupę składają się te elementy, które wykonane są w celu ograniczenia lub zamknięcia pewnej przestrzeni; są to więc ściany w najogólniejszym sensie tego słowa, np. ściana zbiornika, metalowy kadłub samolotu, lub powłoka balonu wykonana z tkaniny lub gumy (program egzamin ustny). Obiekty te nie mogą być określone przez linie lecz przez płaskie lub zakrzywione powierzchnie, zatem analiza ich stanu naprężeń musi być oparta na pojęciu „powierzchni fizycznej”, tj. powierzchni wykonanej z mniej lub więcej stałego materiału, zdolnej do przenoszenia obciążeń z jednej swej części na drugą i odkształcającej się w wyniku tej pracy.

W trakcie rozwoju matematycznej teorii elementów konstrukcyjnych tego rodzaju okazało się koniecznym rozróżnienie dwóch typów, a mianowicie elementów płaskich zwanych płytami i elementów w kształcie powierzchni zakrzywionych zwanych powłokami (opinie o programie).

Grubość powłoki

Podsumowując dotychczasowe rozważania, możemy zdefiniować powłokę jako obiekt, który z punktu widzenia analizy naprężeń można uważać za materialną realizację powierzchni zakrzywionej. Z definicji tej wynika fakt, że grubość powłoki jest mała w porównaniu z jej pozostałymi wymiarami, nie żąda się jednak małości ekstremalnej. Nie wymaga się również, aby powłoka wykonana była z materiału sprężystego. Pojawienie się plastycznego płynięcia w stalowej powłoce nie podważa tej definicji; także bańka mydlana - mimo że tworzy ją ciecz-jest powłoką. Nawet powierzchnia cieczy, ze względu na występujące w niej napięcie powierzchniowe, ma wszystkie własności prawdziwej powłoki i można zatem do jej analizy stosować metody teorii powłok (segregator aktów prawnych).

W większości przypadków powłoka ograniczona jest dwiema zakrzywionymi powierzchniami, które nazwiemy ograniczającymi. Grubość powłoki t może być stała, lub może zmieniać się od punktu do punktu. Przez powierzchnię środkową powłoki rozumieć będziemy powierzchnię jednakowo oddaloną od powierzchni ograniczających. Jeśli znamy kształt powierzchni środkowej powłoki oraz jej grubość w każdym punkcie, to znamy geometrię powłoki. Z punktu widzenia mechaniki powierzchnia środkowa powłoki i jej grubość określają powłokę w tym samym stopniu, co oś i przekrój określają pręt.

Nie każda jednak powłoka może być opisana w ten sposób (promocja 3 w 1). Na przykład, spadochron wykonany jest z tkaniny, dokładniej z krzyżujących się nici, tak że pozostają między nimi otwory. Mimo to spadochron jest powłoką, a „powierzchnia środkowa” reprezentująca go jest dość dobrze zdefiniowana, choć nie podlega podanej powyżej definicji. W tym przypadku jednak zdefiniowanie grubości t nie jest rzeczą łatwą. Innym przykładem tego rodzaju jest rura przepustowa używana przy budowie dróg.